我国高水平男子自由式摔跤运动员无氧功率分段衰减特征研究——基于“30秒”Wingate测试

郭成根，周爱国，谢永民，陈奥娜

我国高水平男子自由式摔跤运动员无氧功率分段衰减特征研究——基于“30秒”Wingate测试

郭成根1、2，周爱国2，谢永民2，陈奥娜2

1.太原师范学院体育系，山西 晋中，030619；2.北京体育大学，北京，100084。

探究我国高水平男子自由式摔跤运动员无氧功率衰减特征，为摔跤项目无氧功率衰减问题提供科学的参考依据，指导实践训练。以17名一级及以上男子自由式摔跤运动员作为研究对象，采用实验法，分段研究受试者30sWingate测试中的最大功率（PP）、平均功率（AP）、功率衰减率（PD）衰减特征，用单因素方差分析，研究各段之间的差异性，进行分析讨论。（1）PP与AP在相邻时间段6～10s与11～15s之间存在显著性差异（p<0.05），在0～5s与6～10s，11～15s与16～20s，16～20s与21～25s，21s～25 s与26s～30s上不存在显著性差异（p>0.05）；非相邻时间段之间交叉比较均存在显著性差异（p<0.05）。（2）DP在相邻段间0～5s与6～10s，21～25s与26～30s之间存在显著性差异（p<0.05）；在6～10s与11～15s，11～15s与16～20s，16～20s与21～25s上不存在显著性差异（p>0.05）。（1）男子自由式摔跤运动员PP和AP从6～10s到11～15s下降趋势明显，下降率分别约为13.1%和15.4%。（2）男子自由式摔跤运动员无氧功率在第6段（26～30s）衰减率过高，单段约为29.2%。

自由式摔跤；无氧功率；衰减特征

自由式摔跤属于ATP-CP与糖酵解供能为主的项目，新规则改革后，为了提高自由式摔跤项目比赛的观赏性，增加了消极时强制进攻“30s”的判罚[1]，增加了比赛的对抗性和激烈程度，对自由式摔跤的能力代谢系统提出了更高的要求。国内学者通过研究自由式摔跤项目的无氧代谢能力认为我国优秀自由式摔跤运动员无氧功率衰减率明显高于国外优秀运动员，导致在比赛中无法长时间保持高对抗的能力，这可能导致我国男子自由式摔跤无法取得突破的重要原因[2,3,4]。

然而当前对于摔跤项目无氧能力的研究都介于“整体”层面上，即通过完整30s Wingate测试来研究自由式摔跤运动员的最大功率、平均功率以及完整过程中功率衰减情况，在实践中至今未能解决自由式摔跤项目无氧功率衰减和功率保持时间方面的问题，因此有必要将自由式摔跤运动员的无氧做功能力进行分段研究。本研究中将Wingate 30s测试划分为6段5s，逐段研究最大功率、平均功率以及功率衰减率衰减特征，真正的为自由式摔跤项目无氧功率衰减提供科学的参考依据，指导实践训练，提高运动员无氧工作能力，助力我国自由式摔跤项目在国内外重大比赛中取得突破。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

我国高水平男子自由式摔跤运动员关键性问题“功率衰减过高”研究——基于“30s”Wingate测试

1.2 研究方法

1.2.1 实验设计 选取17名男子自由式摔跤运动员为实验对象，进行30sWingate测试，5s为一段，分段记录运动过程中输出的最大功率（PP）、相对最大功率（PP/kg）、平均功率（AP）、相对平均功率（AP/kg）、功率衰减率（DP），运用统计学方法分别分析分段的功率输特征。

1.2.2 受试者 选取17名集训队员分别来自北京、山东、江西、浙江、河南、四川省队的优秀运动员为受试者，均在省运会、全国青年赛、亚青赛、全国锦标赛或者全国冠军赛取得前3名的成绩，所有被纳入实验对象的受试者均无重大伤病史，测试前24h内没有进行过大强度训练。具体如下表1。

表1 受试者基本信息

1.2.3 测试指标及方法 在北京体育大学科研中心一层实验室使用日本产POWERMAX功率自行车让受试者全力进行30s的无氧测试，记录完整1-30 s的功率输出，包括最大功率（PP）、相对最大功率（PP/kg）、平均功率（AP）、相对平均功率（AP/kg）、功率衰减率（PD）。测试完毕后将所有数据导入 Excel 2007保存，其中分段最大功率（PP）、平均功率（AP）可通过 Excel常用函数计算出，分段功率衰减率（PD）通过公式计算出，具体公式如下：

PD（%）=[（分段最大功率（PP）－分段最小功率（MP））/分段最大功率（PP）]×100%

1.2.4 测试步骤 （1）运动员到达测试场地后，测试人员向运动员说明测试的目的、要求和注意事项，之后开始热身，包括一般性动态拉伸5min和功率自行车上3-5min的适应性热身，期间进行2-3次冲刺，使心率到达150次/min。（2）3名专业测试人员严格按照仪器程序执行，首先调整功率自行车的座位高度、扣好脚踏纽带，调整到运动员感觉最舒适状态，之后根据运动员的体重设置阻力系数，负荷设置为8.5%WT[4]，再次向运动员讲明测试时的注意事项。（3）正式测试时开始于上午10点30min，首先让运动员在无负荷的POWERMAX功率车上完成5s的快速蹬骑，使速度达到最大，然后测试人员点击开始按钮，同时另一工作人员按下加载负荷的按钮，使其保持最高的蹬骑速度持续30s直至力竭，在这一过程中实验人员不断给予每位受试者口头鼓励和时间提示，分段测出不同阶段的功率输出情况。为了保证测试的质量，教练员在旁边进行监督，以促使受试者全力进行。

1.2.5 数理统计法 使用SPSS21.0统计软件对0～5s、6～10s、11～15s、16～20s、20～25s、26～30s的最大功率（PP）、平均功率（AP）和功率衰减率（PD）进行单因素方差分析（ANOVA），分析分段做功与衰减过程中组间是否具有显著性差异，之后再进行多重比较（LSD）分析相邻时间段与交叉时间段之间的差异，进而研究出自由式衰减运动员做功与衰减特性。上述检验结果的显著性水平均为P＜0.05。

2 研究结果

2.1 自由式摔跤运动员Wingate测试分段功率衰减情况统计结果

表2 30s Wingate测试分段无氧功率相关指标

2.2 自由式摔跤运动员最大功率分段与衰减特征研究结果

表2、表3显示最大无氧功率分为6段，功率输出依次递减，组间存在显著性差异（F=15.328 P=0.000），之后在95%置信区间内，多重比较（LSD）显示相邻时间段上6～10s与11～15s之间存在显著性差异（p<0.05），其余相邻时间段上不存在显著性差异（p>0.05）；非相邻时间段之间交叉相比均存在显著性差异（p<0.05）。

表3 最大功率输出分段与衰减特征

注：“**”表示p<0.01，“*”表示p<0.05

图1 最大功率输出分段与衰减特征

2.3 自由式摔跤运动员平均功率分段与衰减特征研究结果

表2、表4结果显示将平均功率分为5段，功率输出自6～10s起依次递减，组间存在显著性差异（F=16.393 P=0.000），之后在95%置信区间内，多重比较（LSD）显示平均功率分段特征与最大功率相似，相邻分段上6～10s与11～15存在显著性差异（p<0.05）。

表4 平均功率输出分段与衰减特征

注：“**”表示p<0.01，“*”表示p<0.05

图2 平均功率输出分段与衰减特征

2.4 自由式摔跤运动员功率衰减率分段特征研究结果

表2、表5显示第一段（0～5s）内功率衰减最低约4.1%，第6段（26～30s）内功率衰减最高约29.2%。单因素方差分析显示各段组间存在显著性差异（F=10.681 P=0.000），95%置信区间内，多重比较（LSD）显示相邻段间0～5s与6～10s，21～25s与26～30s之间存在显著性差异（p<0.05）；非相邻时间段之间交叉相比0～5s、26～30s与任何一段均存在显著性差异（p<0.05）。

表5 功率衰减分段特征

注：“**”表示p<0.01，“*”表示p<0.05

3 分析讨论

3.1 自由式摔跤运动员无氧最大功率分段与衰减特征分析

无氧最大功率（PP）是指特定条件下短时间内机体产生最大机械功率的能力，一般出现在3～10s之间，可以反映机体的磷酸原供能能力，即ATP-CP供能能力。本研究中，受试者最大功率分别出现在0～5s与6～10s分段内，平均到达最大功率的时间为4.42±1.32s，基本符合出现最大功率的既定时间，但与杨斌等[4]研究结果存在一些差异，杨斌等研究认为男子自由式摔跤最大无氧功率出现在5～10s之内。分析其原因，导致这种情况的原因可能有两个：（1）选择的起始方式可能存在区别，传统的Wingate测试可以在达到最大速度后在增加负荷；也可以从静止状态下增加负荷，再全力蹬起，而在测试中即是选择的同一种方式，也会因为在释放阻力的过程中时间间隔的稍微不同而影响到测试结果的精确性，本研究中，为了真正测试到受试者的最大无氧功率，特选择待受试者到达最大速度后（5s）再释放阻力；（2）可能与运动项目的无氧特征有关，虽然杨斌等[4]研究也是自由式摔跤项目，但董德龙[2]在研究中认为，我国的一些高水平运动员，如高峰（自由式摔跤全运会冠军），最大无氧功率也会出现在0～5s，显然这与本研究结果一致。

从本研究结果来看，受试者无氧分段最大功率输出自4.42s起依次递减，但在6～10s与11～15s之间存在显著性差异（p<0.05），这一断层式的递减出现在6～10s之后，也就是快速供能ATP-CP大量消耗时，但从15s之后相邻分段之间均不存在显著性差异（p>0.05），即，没有再出现断层时的降低。自由式摔跤动作一般由单个到几个组合动作组成，都是在瞬间爆发性的情况下来完成，动作强度大，完成动作的时间一般在几秒到十几秒，有时运动员双方需要“僵持”用力数十秒[5]，这时谁能依然保持较高的最大功率输出，就可能打破局面占据优势。从本研究结果来看，我国自由式摔跤运动员在最大发力6～10s后，最大功率下降明显，在双方的“僵持”或者组合动作中不能更长时间地发挥出最高的功率，而这也可能是我国优秀自由式摔跤运动员在国际比赛中无法取得突破的重要原因之一。分析产生这种情况的原因可能有：（1）符合专项动作与肌肉做功模式的ATP-CP储备不能够支撑在高强度实战下长时间的运动、对抗，虽然ATP-CP在高强度运动中供能时间短，但经过专项化的训练后，持续供能可以延长，优秀运动员可以达到20秒[6]，显然，当前自由式摔跤运动员的专项ATP-CP储备尚存在不足。此外，磷酸原的储备可能与肌肉质量有关，肌肉质量增加可能会带来无氧磷酸原供能的提高，但肌肉质量的增加也可能会带来体重的增长[7]，对于自由式摔跤项目，按级别进行比赛，更加注重相对肌肉力量，在力量增加的同时体重增加并不占优势；（2）ATP-CP快速产生再合成能力有限，根据肌肉的收缩速度，可以将肌纤维划分为快肌纤维（fast-twitch，FT）和慢肌纤维（slow-twitch，ST），而其中FT中存在一些磷酸原快速生成与再合成的酶，比如，肌酸酶（MK）的催化活性为慢肌纤维的1.8倍，可以提高肌肉的收缩速度，此外，在运动中，大强度运动时FT首先为动员，对于自由式摔跤项目既属于高强度的运动员项目，下肢肌纤维类型也属于FT主导，然而在自由式摔跤的力量训练中，最大力量、力量耐力与快速力量的比例严重失调，快速只占到了下肢力量的10%左右，而多次数的大力量训练也演变成了肌肉耐力训练，导致相关快肌纤维的酶活性降低，这可能是自由式摔跤运动员在达到最大功率后，磷酸原酶活性受限，导致功率断层式下降的原因之一。早在很久之前研究就认为，通过运动训练，选择训练的方式方法，肌纤维类型会选择性适宜，比如，增加下肢快肌纤维的比例，相关的酶活性也会增强，而对应的最大功率做功也会增加或者延长[8]。

自由式摔跤在比赛中属于高强度、高对抗的项目，对运动员的能量代谢有着极高的要求，要提高男子自由式摔跤运动员的ATP-CP储备和再合成能力，延长最大功率保持时间，本研究认为：（1）力量训练中引入功能性训练、适当增加下肢的快速力量。研究已经证明肌肉质量的增加可以增强最大无氧功率的输出，但传统的训练方法在肌肉力量增加的同时会带来运动员体重的增加，而功能性力量训练更加注重神经-肌肉系统的发展，以刺激神经系统的适应性为主[9]，在增加力量时，体重又可以得到合理的控制，此外，快速力量的发展可以增强相关磷酸酶的活性，提高ATP-CP的再合成速率；（2）注重训练的质量，适当缩短训练的时长，增加训练的密度和强度。在我国自由式摔跤平时的体能与技战术训练中，长时间的高强度训练反而使摔跤运动员处于疲劳状态，既达不到真正的高强度，也无法使运动员有足够的休息，长期处于“慢不下来，快不上去”的现象，而这种训练模式下，无法真正提高摔跤运动员的专项模式下ATP-CP供能能力。因此，本研究认为，短时高强度的间歇训练可以使运动员达到真正的强度，进而实现训练目标。（3）在无氧最大功率训练上应该注重专项性。在无氧能力的训练中应该充分考虑到动作与肌肉的做功模式、训练与间歇时间、神经激活方式等等[10]，我国自由式摔跤运动员无氧能力在训练时多数以400m、无氧功率车等形式进行，这种模式训练显然与摔跤运动员在比赛过程中的无氧需求存在较大的差别，无法真正提高专项模式下ATP-CP与糖酵解的产生与再合成。

3.2 自由式摔跤运动员无氧平均功率、功率衰减率分段与衰减特征分析

平均无氧功率（AP）是指在30s Wingate测试过程中功率输出的平均值，一般反映ATP分解、CP与糖酵解合成能力和机体的耐乳酸能力。而在影响平均无氧功率的因素里面，包括两个重要方面：（1）机体的速度耐力较强，可以在特定的强度下进行长时间工作；（2）可能是机体的最大功率（PP）高，但耐力一般，而导致平均功率较高。功率衰减率（PD）是指在测试过程中最大功率（PP）的变化幅度，可以反映机体的抗疲劳能力以及糖酵解水平，一般情况值越低说明机体氧耐力越好，因此在本研究中将两者放到一起进行分析，可以更好地从本质上发现问题。

将无氧平均功率分段研究显示相邻分段之间，平均功率仅在6～10s与11～15s之间存在显著性差异（p<0.05），这与最大功率变换特点相似，提示自由式摔跤运动员自10s起总体的功率输出下降过高，到15s后总体功率输出趋于稳定状态。无氧功率衰减率分段研究显示本研究中虽然最大功率出现在4.42±1.32s属于0～5s分段，自4.42s后开始递减，但在本阶段中衰减率仅为0.041±0.029（表2）几乎可以忽略不计，且与6～10s分段的衰减率存在显著性差异（p<0.05），随着测试的进行、运动的持续，能源物质不断消耗，受试者表现出疲劳特征，在第6段26～30s分段时衰减率迅速增加，单段内达到0.292±0.193（表2），且与21～25s存在显著性相关（p<0.05）。本研究中受试者除了第6段衰竭率较高外，其余5段均在合理的范围内，这也说明了分段内功率衰减率较为稳定，无氧耐力与疲劳的变化基本符合运动的基本规律。

对于上述情况的分析，本研究认为可能与以下情况有关：（1）要提高无氧耐力，本质上是要解决符合专项特征代谢下的有氧与无氧“统一体”的平衡问题。对于摔跤项目属于典型的无氧功能为主、有氧功能为辅的混合供能方式，但在平时训练中，这两者的比例关系被忽视，无氧训练内容要远远大于有氧训练，即使在安排有氧训练时，也一般以球类、有氧跑训练为主，而这种动作模式显然与摔跤项目的实际技术存在质的区别，不可能真正提高摔跤运动员专项的无氧耐力。此外，最大摄氧量与功率衰减率之间存在较高的相关（r=-0.65，p=0.000）[11]，特别是符合专项模式下的有氧训练，是提高无氧耐力和降低功率衰减的重要手段之一；（2）随着运动的进行，能源物质不断消耗，不能及时得到恢复，这时中枢神经机能下降，肌肉力量与最大功率不断下降，到26～30s阶段时，导致功率输出骤降，因此这一分段功率的大幅度降低，既导致了分段的功率衰减率提高，这既可能是影响男子自由式摔跤项目完整30s Wingate测试中功率衰减率过高的原因，也可能是男子自由式摔跤无发取得突破的重要原因。在自由式摔跤比赛中，6min的比赛时间里，每分每秒都十分关键，对于水平相当的两名运动员，即使比赛剩下最后一秒，对手都可能通过得分或者直接“压双肩”形成控制而取胜，因此随着比赛的激烈进行，特别是进入比赛的后半阶段，如何能极大限度减少能源物质消耗或者是提高能源物质的恢复非常关键。在进行多次大强度运动时，比如自由式摔跤的多次大强度的发力动作，CP与糖酵解为主要的供能方式，此时有氧系统也会参与进来，能源物质的恢复与代谢产物的清除与有氧系统存在很大的相关[6]，有氧能力的好坏可能会成为决定性的因素。针对于有氧耐力训练，主要三种训练模式，其中“乳酸阈”“两极化”的有氧训练模式对于青少年和普通人具有重要的意义，从能源物质代谢方面来分析，这两种模式可能会损伤优秀运动员的线粒体，而优秀运动员更适合低强度的有氧耐力训练[12]。因此，我们在注重有氧训练同时，应该根据训练的对象，选择合适的有氧训练强度。

4 结论与建议

4.1 结 论

（1）男子自由式摔跤运动员PP和AP从6～10s到11～15s下降趋势明显，下降率分别约为13.1%和15.4%，15s之后处于稳定下降。

（2）男子自由式摔跤运动员无氧功率在第6段（26～30s）衰减率过高，单段约为29.2%，显示摔跤运动员在比赛的后半段或者接近尾声阶段的疲劳现象严重。

4.2 建 议

自由式摔跤运动员在实践训练中应该注重在专项动作训练模式下增强ATP-CP储备与再合成能力，延长最大功率的保持时间；应该重视有氧训练的比例与强度，以降低比赛中功率的衰减率。

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Study on the Segmentation Attenuation Characteristics of Anaerobic Power of High-level Men’s Freestyle Wrestlers in China——Based on the “30 Seconds” Wingate Test

GUO Chenggen1、2, ZHOU Aiguo2, XIE Yongming2, et al

1.Department of Physical Education, Taiyuan Normal University, Jinzhong Shanxi, 030619, China; 2.Beijing Sport University, Beijing, 100084, China.

To explore the anaerobic power attenuation characteristics of high-level men's freestyle wrestlers in China, and provide a scientific reference for the anaerobic power attenuation of wrestling projects and guide practical training.Seventeen male and female freestyle wrestlers were used as the research object. The maximum power (PP), average power (AP) and power decay rate (PD) in the 30s Wingate test were studied experimentally. The attenuation characteristics were analyzed by one-way ANOVA to study the differences between the segments and analyze and discuss them.1) There was a significant difference between PP and AP in the adjacent time period between 6 and 10 s and 11 to 15 s (p<0.05), at 0 to 5 s and 6 to 10 s, 11 to 15 s and 16 to 20 s, 16 to There was no significant difference between 20s and 21~25s, 21s~25s and 26s~30s (p>0.05). There was significant difference between the non-adjacent time segments (p<0.05). 2) DP has significant difference between 0~5s and 6~10s, 21~25s and 26~30s between adjacent segments (p<0.05); 6～10s and 11～15s, 11～15s and 16～ There was no significant difference between 20s, 16~20s and 21~25s (p>0.05).1) The PP and AP of male freestyle wrestlers have a significant downward trend from 6 to 10s to 11 to 15s, and the decline rates are about 13.1% and 15.4% respectively. 2) The anaerobic power of men's freestyle wrestlers is too high in the sixth stage (26~30s), and the single stage is about 29.2%.

Freestyle wrestling; Anaerobic power; Attenuation characteristics

G804.7

A

1007―6891（2019）06―0034―05

10.13932/j.cnki.sctykx.2019.06.09

2019-06-18

2019-07-11